一种基于TDC1000的高精度超声波流量计系统及方法

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201810658582.0 

申 请 日：20180625 

发 明 人：熊庆宇余洋王楷杨博高旻 

申 请 人：重庆大学 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日：20181127 

公 开 号：CN201810658582.0 

代 理 人：王翔 

代理机构：重庆缙云专利代理事务所(特殊普通合伙) 50237 

摘　　要：本发明公开了一种基于TDC1000的高精度超声波流量计系统及方法。流量计系统主要包括上位机、微控制器模块、超声波时差测量电路模块、升压驱动电路模块、超声波收发模块、超声波管道和电源驱动模块。使用方法的主要步骤如下：1)初始化基于TDC1000的高精度超声波流量计系统。2)计算超声波流量的顺流传播时间t₁。3)计算超声波流量的逆流传播时间t₂。4)根据超声波流量的顺流传播时间t₁和超声波流量的逆流传播时间t₂计算超声波瞬时流量Q。本发明设计的系统解决了超声波飞行时间测量中的实时性和精确性问题。 

主 权 项：1.一种基于TDC1000的高精度超声波流量计系统，其特征在于：主要包括上位机(1)、所述微控制器模块(2)、超声波时差测量电路模块(3)、升压驱动电路模块(4)、超声波收发模块(5)和超声波管道(6)和电源驱动模块(7)；所述上位机(1)控制所述微控制器模块(2)；所述微控制器模块(2)向所述超声波时差测量电路模块(3)发送测量指令。所述超声波时差测量电路模块(3)主要包括超声波感测模拟前端TDC1000(31)和时间?数字转换计数器TDC7200(31)；所述超声波感测模拟前端TDC1000(31)接收测量指令后，向所述升压驱动电路模块(4)发送升压驱动信号，同时，所述超声波感测模拟前端TDC1000(31)向所述时间?数字转换计数器TDC7200(32)发送START信号；所述时间?数字转换计数器TDC7200(32)主要包括计数器和寄存器；所述时间?数字转换计数器TDC7200(32)的计数器接收到START信号后开始计时；所述时间?数字转换计数器TDC7200(32)的寄存器存储计时结果；所述升压驱动电路模块(4)接收升压驱动信号后，将驱动电压升高到30V，并驱动超声波收发模块(5)发送超声波信号；所述超声波收发模块(5)包括所述超声波换能器I(51)和超声波换能器II(52)；所述超声波换能器I(51)固定在所述超声波管道(6)的起始端；所述超声波换能器II(52)固定在所述超声波管道(6)的终端；当基于TDC1000的高精度超声波流量计系统测量超声波顺流时间时，所述超声波换能器I(51)发送超声波信号；所述超声波换能器II(52)接收到所述超声波信号后，向所述微控制器模块(2)发送超声回波信号；当基于TDC1000的高精度超声波流量计系统测量超声波逆流时间时，所述超声波换能器II(52)发送超声波信号；所述超声波换能器I(51)接收到所述超声波信号后，向所述微控制器模块(2)发送超声回波信号；所述电源驱动模块(8)为所述微控制器模块(2)和所述升压驱动电路模块(4)供电。 

关 键 词： 

法律状态：生效 

IPC专利分类号：G01F1/66;G01F1/00;G;G01;G01F;G01F1;G01F1/66;G01F1/00